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1。2。1 全反射法

全反射法又被称为临界角法，其测量原理如图1。1所示。首先将被测样品放在直角棱镜的斜边表面上，要求被测样品的折射率高于直角棱镜的折射率，当入射光线从直角边入射时，入射角大于或等于临界角此时，直角棱镜的表面上会发生全反射现象，反射光线由直角棱镜的边射出，发生折射现象，这时可以通过望远镜观察到明暗分界的条纹，当望远镜的刻线与分界线重合时，通过检测折射角，就可以测定被测件的的折射率。

图1。1 全反射法光路图论文网

这种检测方法容易，结构较为简单，属于比较测量法，所以需要已知直角棱镜的折射率，同时还需要在直角棱镜与被测样品之间有折射液的配合，这样才能使直角棱镜与被测样品之间有很好的接触，但这同时也使测量范围受到限制，当测量精度要求不高时，基于全全反射法的阿贝折光仪的仪器精度一般为 。

1。2。2 最小偏向角法

最小偏向角法是目前检测精度最高、应用最为广泛的测量方法。其原理可用图1。2来说明，一束单色光以特定的角度入射到三棱镜中，光线的经过三棱镜时发生折射现象，此时，入射光线与折射光线之间的夹角，我们称为偏向角，其有最小值，通过测定偏向角的最小值便可求出待测材料的折射率nx

公式（1-1）中：α为三棱镜的顶角；Δmin为最小偏向角。这种检测方法的优点：检测精度高，折射率的测量范围不受限制，不需折射液加以配合等，但是这种方法也具有测量时需要大口径的棱镜配合，棱镜的制作既耗时又浪费光学材料等缺点，同时在测量过程中需要很好的调整测角仪，非常复杂，也不能够避免测量机构复杂性。使用最小偏向角法用精度测角仪的精度可达到为 。

图1。2 最小偏向角法光路图

1。2。3  V型棱镜法

图1。3  V棱镜测量原理图（a） n>n0时（b） n<n0时

如图1。3所示，棱镜是由一大一小两个材料相同的直角棱镜胶合而成的，根据其形状命名，两个直角棱镜的折射率已知。被测试样形状不受限制，但要保证有一个直角，涂上适当的匹配液，放入棱镜的直角槽中。光线通过棱镜和待测样品后产生偏向角，便可由公式（1。2）算出样品的折射率。

     （1。2）

公式中：n为待测样品折射率，no为V棱镜折射率。n>no时取正号；n<no时取负号。但是，采用棱镜法检测，需要将被待测料加工出两个垂直光洁平面，尽管如此，在待测材料与棱镜之间仍存在空气楔，需要配制匹配液予以消除。然而，加工两个垂直平面在光学加工领域其难度要比加工两个平行平面高。而匹配液是一种易挥发溶液，需要在检测前配制，比较麻烦，匹配液的使用消除了检测光光路中的空气介质，并未实现待测材料与V棱镜之间的精准90°角配合，因此，匹配液的使用只是减小检测误差，并未消除检测误差。同时，是用棱镜折射仪的测量精度为 、同时，对折射率测量还有些检测方法比如：折光率仪测定法、油浸法和阿贝折光仪法，这些方法的折射率测量范围受到限制，仅在1。3-1。9之间；圆偏光仪测定法主要用来检测薄膜的折射率等[3]-[5]。所以，为了克服现有这些常用检测方法所带来的问题，同时获得一种被测件加工容易、检测误差小的透明光学材料折射率检测方法，在光学测量领域有着重要的意义。本文提出了一种基于位移传感器的光学平板折射率检测装置及方法，本文提出的检测方法是通过光学成像，利用待测材料折射率与成像光学系统调焦量的函数关系实现折射率的检测，方法简单、易行。与此同时，检测精度取决于检测装置中的位移传感器的精度，而本发明之检测装置釆用直线位移传感器，其精度达到微米级，由此可知，这种检测方法的结果将会十分精确，满足设计要求。 (责任编辑：qin)